遠動104規(guī)約專用nat裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種遠動104規(guī)約專用NAT裝置，其特征在于它由單片機、以太網(wǎng)控制芯片、SD卡組成，所述以太網(wǎng)控制芯片的中斷輸出接口與單片機的中斷輸入接口連接，單片機、以太網(wǎng)控制芯片、SD卡的SPI數(shù)據(jù)接口相互連接，SD卡、以太網(wǎng)控制芯片的片選接口與單片機的片選接口相連接，以太網(wǎng)控制芯片還連接有以太網(wǎng)接口電路。本發(fā)明能實現(xiàn)遠動104規(guī)約專用網(wǎng)絡(luò)地址端口NAT映射功能，耗用較少的電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)接入層IP地址資源將大量廠站端的自動化裝置，替代了為實現(xiàn)NAT功能而配置的較昂貴的交換機與路由器設(shè)備，極大地降低了成本，減少了現(xiàn)場施工維護的工作量，并增強了遠動104報文傳遞的安全性及隔離無關(guān)的網(wǎng)絡(luò)流量進入主站。
【專利說明】遠動104規(guī)約專用NAT裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種網(wǎng)絡(luò)通信裝置，特別是一種應(yīng)用于電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)的遠動104規(guī)約專用NAT裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)中的廠站端自動化裝置，如遠動終端RTU、配電自動化終端DTU等，目前主要通過電力調(diào)度數(shù)據(jù)專網(wǎng)采用網(wǎng)絡(luò)104遠動規(guī)約與主站通信，而變電站端電力調(diào)度數(shù)據(jù)專網(wǎng)接入層的業(yè)務(wù)IP地址和交換機的可用端口數(shù)十分有限，當(dāng)有大量自動化裝置需要接入主站時，不得不增加交換機和路由器并通過地址端口 NAT映射技術(shù)來解決，但采用這種方法大幅度增加了建設(shè)成本和施工維護難度，并且通用的交換機和路由器所擁有的開放的協(xié)議服務(wù)功能還會給電力調(diào)度數(shù)據(jù)專網(wǎng)帶來網(wǎng)絡(luò)安全問題，增加了許多不必要的網(wǎng)絡(luò)流量，且不具備遠動104規(guī)約的合法性校核功能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種適合于電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)使用的遠動104規(guī)約專用NAT裝置。
[0004]本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的:一種遠動104規(guī)約專用NAT裝置，其特征在于它由單片機、以太網(wǎng)控制芯片、SD卡組成，所述以太網(wǎng)控制芯片的中斷輸出接口與單片機的中斷輸入接口連接，單片機、以太網(wǎng)控制芯片、SD卡的SPI數(shù)據(jù)接口相互連接，SD卡、以太網(wǎng)控制芯片的片選接口與單片機的IO接口相連接。
[0005]所述的以太網(wǎng)控制芯片還連接有以太網(wǎng)接口電路。
[0006]本發(fā)明通過單片機、SD卡、以太網(wǎng)控制芯片、網(wǎng)絡(luò)接口電路實現(xiàn)遠動104規(guī)約專用網(wǎng)絡(luò)地址端口 NAT映射功能，實現(xiàn)耗用較少的電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)接入層IP地址資源將大量廠站端的自動化裝置，如遠動終端RTU、配電自動化終端DTU等，接入主站自動化系統(tǒng)的目的，替代了為實現(xiàn)NAT功能而配置的較昂貴的交換機與路由器設(shè)備，極大地降低了成本，減少了現(xiàn)場施工維護的工作量，并增強了遠動104報文傳遞的安全性及隔離無關(guān)的網(wǎng)絡(luò)流量進入主站。
[0007]
【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1是本發(fā)明的電路原理框圖。
【具體實施方式】
[0009]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步說明:
如圖所示，單片機ICl包括SPI數(shù)據(jù)接口(SCLK、MIS0、M0SI)、SPI主從工作模式選擇接口 (SS)、中斷輸入(INTO至INT5)、I/0片選輸出(101至107)。以太網(wǎng)控制芯片IC2……IC7包括 SPI 數(shù)據(jù)接 口(SDO、SD1、SCK)、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)收發(fā)接 口(TPOUT+、TPOUT-, TPIN+, TPIN-)、中斷輸出接口(INT)、片選接口(CS)，本實施例采用了 6個以太網(wǎng)控制芯片。SD卡包括SPI數(shù)據(jù)接口(D0、D1、CLK)、片選接口(CS)。單片機的SS接口經(jīng)電阻上拉為高電平，即所述單片機工作于SPI主模式。以太網(wǎng)控制芯片的中斷輸出接口 INT依次接入所述單片機的中斷輸入接口(INTO至INT5)，用于向單片機發(fā)出數(shù)據(jù)到達通知。以太網(wǎng)控制芯片TP0UT+、TP0UT_、TPIN+, TPIN-分別與以太網(wǎng)接口電路RJ的TD+、TD_、RD+、RD-相連，用于獲取網(wǎng)絡(luò)報文信號。
[0010]本實施例以太網(wǎng)控制芯片IC2至以太網(wǎng)控制芯片IC6專用于主機連接。以太網(wǎng)控制芯片IC7專用于網(wǎng)絡(luò)連接。
[0011 ] 單片機上電運行時首先通過I/O輸出口片選SD卡，通過SPI總線獲取SD卡中存儲的配置文件并依其規(guī)則進行網(wǎng)絡(luò)IP地址和端口的NAT映射，所述規(guī)則有2張表，其一是以中斷優(yōu)先級識別的網(wǎng)絡(luò)物理端口與“IP地址+端口號”的對應(yīng)關(guān)系，其二是“IP地址+端口號”與104規(guī)約站地址的對應(yīng)關(guān)系；單片機在響應(yīng)以太網(wǎng)控制芯片的數(shù)據(jù)到達中斷請求時依據(jù)中斷優(yōu)先級選擇入口以太網(wǎng)控制芯片，并通過SPI總線獲取所述入口以太網(wǎng)控制芯片中的網(wǎng)絡(luò)報文數(shù)據(jù)，再根據(jù)IEC60870-5-104規(guī)約進行數(shù)據(jù)的過濾校核，并僅將合法的104規(guī)約報文和ICMP規(guī)約的ping命令報文替換為目的IP地址和端口號后向出口以太網(wǎng)控制芯片轉(zhuǎn)發(fā)，而將其它報文丟棄。
【權(quán)利要求】
1.一種遠動104規(guī)約專用NAT裝置，其特征在于它由單片機、以太網(wǎng)控制芯片、SD卡組成，所述以太網(wǎng)控制芯片的中斷輸出接口與單片機的中斷輸入接口連接，單片機、以太網(wǎng)控制芯片、SD卡的SPI數(shù)據(jù)接口相互連接，SD卡、以太網(wǎng)控制芯片的片選接口與單片機的IO接口相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的遠動104規(guī)約專用NAT裝置，其特征在于所述的以太網(wǎng)控制芯片還連接有以太網(wǎng)接口電路。
【文檔編號】H04L29/12GK103763402SQ201310230135
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2013年6月9日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月9日
【發(fā)明者】石文江 申請人:國網(wǎng)遼寧省電力有限公司大連供電公司, 大連電力勘察設(shè)計院有限公司, 國家電網(wǎng)公司